专利名称：一种灾害风险等级划分方法
技术领域：
本发明涉及一种灾害风险等级划分方法。
背景技术：
现有的灾害区域风险等级划分大多是借用GIS系统开展单一灾害类型及其应急对策的定量研究，但由于灾害本身常伴随着模糊性，所以使用模糊数学的方法显得更加的合理。采用模糊数学的方法进行风险等级的划分之后，能明确知道某一地区的不同区域面临的灾害的情况和风险，为地区减灾抗灾的工作制订提供有针对性的措施。不仅如此，而且，目前在针对灾害区域的风险等级划分方面上的研究技术大多使用的是模糊综合评价法，模糊综合评价法的大体步骤为:(I)确定评价对象的因素；(2)确定评语等级论域；(3)建立模糊关系矩阵；(4)确定评价因素的权向量；(5)合成模糊综合评价结果向量；(6)对模糊综合评价结果向量进行分析。但是模糊综合评价法在确定权值的过程中会用到专家打分法或者层次分析法，如步骤(4)中就会涉及到专家打分法或者层次分析法，但是由于专家打分法或者层次分析法会带有主观因素，因此就必然避免不了主观因素对灾害区域风险等级划分所带来的区划结果的差异性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于灰色定权聚类分析法，能够避免主观因素，有效提闻工作效率的灾害风险等级划分方法。本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本发明提出了一种灾害风险等级划分方法，通过灰色定权聚类分析法根据各项指定的灾害参评指标，将至少一个风险等级划分对象按照指定的灾害风险等级进行划分，其中，风险等级划分对象通过如下预处理方法获得:步骤1.分别根据多个给出的灾害区域的各项指定灾害参评指标，通过对数函数法分别获得各个灾害区域的灾情大小指标值，并将所有灾害区域根据其灾情大小指标值进行升序排列或降序排列；步骤2.初始i=0，从已排序的所有灾害区域的灾情大小指标值的最大值或最小值开始，做如下操作:步骤a.更新i为i+1，针对未合并的灾害区域，按顺序选取两个灾害区域合并为第i个风险等级划分对象，并获得第i个风险等级划分对象中灾害区域的灾情大小指标值的标准差C ；步骤b.判断已排序的所有灾害区域中，是否存在未合并的灾害区域，是则针对未合并的灾害区域，按顺序选取一个灾害区域，获得该灾害区域与第i个风险等级划分对象中灾害区域共同的灾情大小指标值的标准差L，并进入下一步；否则预处理结束；步骤c.判断标准差C是否大于等于标准差L，是则将步骤b中选取的灾害区域合并更新到第i个风险等级划分对象中，获得更新后的第i个风险等级划分对象中灾害区域的灾情大小指标值的标准差C，并跳至步骤b ;否则进入下一步；步骤d.判断已排序的所有灾害区域中，是否存在未选取的灾害区域，是则跳至步骤a ;否则将步骤b中选取的灾害区域单独合并为第i+1个风险等级划分对象，预处理结束。作为本发明的一种优选技术方案:当所述给出的灾害区域的数量等于2时，直接将给出的各个灾害区域合并为一个风险等级划分对象，预处理结束。作为本发明的一种优选技术方案:所述通过灰色定权聚类分析法根据各项指定的灾害参评指标，将至少一个风险等级划分对象按照指定的灾害风险等级进行划分，包括如下步骤:步骤1.设定灾害风险等级的集合为K，k G K ;设定灾害参评指标的集合为J，j e J ;设定风险等级划分对象的集合为I，i e I ;设定各项灾害风险等级k对应于各项灾害参评指标j的划分标准，并且统计各个风险等级划分对象i对应于各项灾害参评指标j的数据；其中，k=l,…K；i=l,...1 ； j=l,...J ；步骤I1.针对各项灾害风险等级k对应于各项灾害参评指标j的划分标准，进行无量纲化处理；步骤II1.根据各个风险等级划分对象i对应于各项灾害参评指标j的数据，以及进行无量纲化处理后的针对各项灾害风险等级k对应于各项灾害参评指标j的划分标准，构造白化数矩阵du，表示第i个风险等级划分对象对应于第j项灾害参评指标的样本值；步骤IV.根据t、A ijk、以及灰类白 化函数，获得第i个风险等级划分对象对应于各项灾害风险等级k的相应各项灾害参评指标j上的值Udu)，其中，入iJk表示第i个风险等级划分对象中各项灾害参评指标j相对于各项灾害风险等级k的临界值；步骤V.根据\ iJk分别获得各个风险等级划分对象的标准聚类权n iJk ；步骤V1.根据(扎)、nuk分别求得各个风险等级划分对象i相对于各项灾害风险等级k的聚类系数O ik，并组成各个风险等级划分对象i相对于各项灾害风险等级k的聚类向量Oi,各个聚类向量O ，最大数值对应的灾害风险等级k，即为该风险等级划分对象i对应的风险等级。作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤IV中，灰类白化函数如下:
权利要求
1.一种灾害风险等级划分方法，通过灰色定权聚类分析法根据各项指定的灾害参评指标，将至少一个风险等级划分对象按照指定的灾害风险等级进行划分，其特征在于:风险等级划分对象通过如下预处理方法获得: 步骤1.分别根据多个给出的灾害区域的各项指定灾害参评指标，通过对数函数法分别获得各个灾害区域的灾情大小指标值，并将所有灾害区域根据其灾情大小指标值进行升序排列或降序排列； 步骤2.初始i=0，从已排序的所有灾害区域的灾情大小指标值的最大值或最小值开始，做如下操作: 步骤a.更新i为i+1，针对未合并的灾害区域，按顺序选取两个灾害区域合并为第i个风险等级划分对象，并获得第i个风险等级划分对象中灾害区域的灾情大小指标值的标准差C ； 步骤b.判断已排序的所有灾害区域中，是否存在未合并的灾害区域，是则针对未合并的灾害区域，按顺序选取一个灾害区域，获得该灾害区域与第i个风险等级划分对象中灾害区域共同的灾情大小指标值的标准差L，并进入下一步；否则预处理结束； 步骤c.判断标准差C是否大于等于标准差L，是则将步骤b中选取的灾害区域合并更新到第i个风险等级划分对象中，获得更新后的第i个风险等级划分对象中灾害区域的灾情大小指标值的标准差C，并跳至步骤b ;否则进入下一步； 步骤d.判断已排序的所有灾害区域中，是否存在未选取的灾害区域，是则跳至步骤a ;否则将步骤b中选取的灾害区域单独合并为第i+1个风险等级划分对象，预处理结束。
2.根据权利要求1所述一种灾害风险等级划分方法，其特征在于:当所述给出的灾害区域的数量等于2时，直接将给出的各个灾害区域合并为一个风险等级划分对象，预处理结束。
3.根据权利要求1或2所述一种灾害风险等级划分方法，其特征在于:所述通过灰色定权聚类分析法根据各项指定的灾害参评指标，将至少一个风险等级划分对象按照指定的灾害风险等级进行划分，包括如下步骤: 步骤1.设定灾害风险等级的集合为K，k G K ;设定灾害参评指标的集合为J，j G J ;设定风险等级划分对象的集合为I，i G I ;设定各项灾害风险等级k对应于各项灾害参评指标j的划分标准，并且统计各个风险等级划分对象i对应于各项灾害参评指标j的数据；其中，k=l,…K ；i=l,…I ;j=l,…J ； 步骤I1.针对各项灾害风险等级k对应于各项灾害参评指标j的划分标准，进行无量纲化处理； 步骤II1.根据各个风险等级划分对象i对应于各项灾害参评指标j的数据，以及进行无量纲化处理后的针对各项灾害风险等级k对应于各项灾害参评指标j的划分标准，构造白化数矩阵du，表示第i个风险等级划分对象对应于第j项灾害参评指标的样本值； 步骤IV.根据du、A uk、以及灰类白化函数，获得第i个风险等级划分对象对应于各项灾害风险等级k的相应各项灾害参评指标j上的值Udu)，其中，入iJk表示第i个风险等级划分对象中各项灾害参评指标j相对于各项灾害风险等级k的临界值； 步骤V.根据Xuk分别获得各个风险等级划分对象的标准聚类权nijk; 步骤V1.根据(扎)、 nuk分别求得各个风险等级划分对象i相对于各项灾害风险等级k的聚类系数0 ik，并组成各个风险等级划分对象i相对于各项灾害风险等级k的聚类向量Oi,各个聚类向量^中，最大数值对应的灾害风险等级k，即为该风险等级划分对象i对应的风险等级。
4.根据权利要求3所述一种灾害风险等级划分方法，其特征在于:所述步骤IV中，灰类白化函数如下:
5.根据权利要求3所述一种灾害风险等级划分方法，其特征在于:所述步骤V中，各个风险等级划分对象的标准聚类权nuk通过如下公式获得:
6.根据权利要求3所述一种灾害风险等级划分方法，其特征在于:所述步骤VI中，各个风险等级划分对象i相对于各项灾害风险等级k的聚类系数c ik通过如下公式求得:
全文摘要
本发明涉及一种灾害风险等级划分方法，通过先对待进行风险等级划分的灾害区域进行合并，得到各个风险等级划分对象，通过灰色定权聚类分析法根据各项指定的灾害参评指标，将至少一个风险等级划分对象按照指定的灾害风险等级进行划分，本发明基于灰色定权聚类分析法，避免了主观因素；而且对待进行风险等级划分的灾害区域进行了合理的合并，有效地提高了工作的效率。
文档编号G06F19/00GK103150474SQ20131006692
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者耿焕同, 吴正雪, 薛丰昌, 陈华 申请人:南京信息工程大学